Gabriel Fahrenheit

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Daniel Gabriel Fahrenheit

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Naissance 24 mai 1686
Danzig (Royaume de Pologne)
Décès 16 septembre 1736 (à 50 ans)
La Haye (Pays-Bas)
Nationalité Allemande
Champs Physique
Renommé pour Invention du thermomètre à mercure et de l'échelle Farenheit

Daniel Gabriel Fahrenheit né le 24 mai 1686 à Danzig (actuel Gdańsk) dans le Royaume de Pologne, mort le 16 septembre 1736 à La Haye aux Pays-Bas, est un physicien allemand à l'origine de l'échelle de température qui porte son nom.

Biographie[modifier | modifier le code]

Maison natale de Fahrenheit à Gdańsk.

Fahrenheit est né en 1686 dans ce qui était à l'époque la République des Deux Nations, de parents allemands. Son père était d'une famille de marchands de la Ligue hanséatique qui vécu dans de nombreuses de ses villes. Sa famille semble être originaire d’Hildesheim selon les recherches historiques mais son arrière-grand-père venait de Rostock[1]. Son grand-père déménagea de Kneiphof, Königsberg, à Danzig en 1650 et son père, lui-aussi nommé Daniel, s'est marié à Concordia Schumann, la fille d'un homme d'affaire très connu de la ville. Ils ont eu cinq enfants dont Gabriel Daniel était l'aîné[2]

À 15 ans, Farenheit perd ses parents morts accidentellement le 14 août 1701 à la suite de l'ingestion de champignons vénéneux. Pendant que ses quatre frères et sœurs sont placés dans des familles d’accueil, il débute comme apprenti chez un marchand de Danzig qui l'envoie à Amsterdam[3]. En 1704, il commence à se passionner pour les sciences naturelles et découvre les thermomètres florentins. Son intention est de fabriquer des appareils de physique et de les commercialiser mais l’expérimentation le détourne graduellement vers une vie scientifique. Quand son patron apprend finalement que Farenheit néglige son apprentissage, il menace de le faire arrêter[3].

À la demande des autorités de Danzig, il doit être embarqué sur un navire de la Compagnie néerlandaise des Indes orientales mais s'enfuit et se rend à Berlin, Halle, Leipzig, Dresde, Copenhague et dans sa ville natale. Il rencontre alors plusieurs personnalités durant ce périple dont : Ole Rømer qui construit un thermomètre à éthanol en 1702, Christian Wolff et Gottfried Wilhelm Leibniz. Il ne retourne en Hollande qu'à l'âge de sa majorité 24 ans[3].

En 1709, Fahrenheit reprend la méthode de Rømer du thermomètre à alcool dont l'étalonnage utilise deux points fixes : la température de fusion de la glace et celle du corps humain[3]. En 1714, il devient souffleur de verre et fabrique des instruments de météorologie : baromètres, d'altimètres et de thermomètres[3]. En 1715, il correspond, et se lie d'amitié, avec Nicolas Leyde à propos de l’utilisation d’une horloge permettant de déterminer la longitude en mer, un problème très important pour la navigation maritime qui est l’objet d’un concours organisé par l‘amirauté britannique[3].

Il s'installe à La Haye (Hollande) en 1717 pour le reste de sa vie mais donne aussi des cours de chimie à Amsterdam à partir de 1718. En 1721, Fahrenheit découvre les écrits sur les mathématiques et l'expérimentation de Willem Jacob 's Gravesande et en devient ami. Ils fabriqueront ensemble un héliostat à l’aide de miroirs, un appareil pour suivre la course du soleil. Il entretient également une importante correspondance avec plusieurs autres scientifiques de l'époque. Il développe le thermomètre à mercure qu'il décrit en 1724, ainsi que la méthode utilisée pour l'étalonner, dans « Philosophical Transactions » de la Royal Society de Londres. Il mentionne que le mercure a un coefficient de dilatation thermique plus important que celui de l’alcool, est facile de nettoyage et plus visible, mais surtout que son point d’ébullition est très élevé[4]. Fahrenheit décrit également une échelle de température, l'échelle Fahrenheit (°F), qu'il a mis au point. Lors d'une visite en Angleterre la même année, il est élu Fellow de la Royal Society pour son travail[5].

Farenheit met aussi au point un hydromètre amélioré pour mesurer la masse volumique d'un liquide et un thermo-baromètre pour estimer la pression atmosphérique en utilisant la température d'ébullition de l'eau et un hygromètre[3]. Peu de temps avant de mourir, il déposé un brevet sur une machine permettant de pomper l'eau des polders pour augmenter la superficie des terres cultivables[3].

Il ne se mariera jamais et il est mort à La Haye en 1736. Il est enterré au cimetière du cloître de Kloosterkerk. Après sa mort, plusieurs fabricants produiront des thermomètres de Fahrenheit à mercure, appareil qui deviendra d'un usage courant.

Échelle Fahrenheit[modifier | modifier le code]

L'échelle de Farenheit était largement utilisé en Europe jusqu'à la Révolution française. Elle fut graduellement remplacée par l'échelle Celsius mais est encore souvent utilisée dans les pays anglo-saxons, principalement aux États-Unis où elle est l'échelle officielle.

Daniel Gabriel Fahrenheit a décidé de définir son échelle par deux températures de référence :

  • une température basse, qui sera la plus basse qu’il ait mesurée durant le rude hiver de 1708 à 1709 dans sa ville natale de Danzig. Plus tard, en laboratoire, il a atteint cette température lors de la solidification d’un mélange d’un volume égal de chlorure d’ammonium et d’eau.
  • une température haute, celle du sang du cheval.

Il divise d'abord cet intervalle en 12 unités avant de se raviser et de subdiviser chacune de ces unités en 8 degrés. La différence entre les deux températures de référence est dès lors fixée à 12 × 8, soit 96 degrés (°F). Il est à noter que Fahrenheit n’a jamais utilisé le point d'ébullition de l'eau comme point fixe haut, car celui-ci varie avec la pression atmosphérique[3].

Fahrenheit observa que, dans son échelle, l’eau gèle, à pression atmosphérique normale (1 013,25 hPa[6]) à 32 degrés et bout à 212 degrés, soit une différence de 180 degrés. Pour obtenir une température en degrés Fahrenheit, on multiplie la température en degrés Celsius par 1,8 et on y ajoute 32.

Sa technique a permis de rendre comparable tous les thermomètres, auparavant ils n’étaient pas étalonnés.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Horst Kant, G. D. Fahrenheit / R. -A. F. de Réaumur / A. Celsius, B. G. Teubner,‎ 1984
  2. (de) von Hans Krüger et Jürgen Weigle, « Eine Ahnung aus Danzig : Ahne oder Ahnung? », sur D-gruppen Genealogie über die Ostsee,‎ 2005 (consulté le 9 août 2014)
  3. a, b, c, d, e, f, g, h et i « Daniel Gabriel Fahrenheit (1686 - 1736) » [PDF], sur Université de technologie de Compiègne (consulté le 9 août 2014)
  4. (la) D. G. Fahrenheit, « Experimenta et Observationes de Congelatione aquae in vacuo factae », Philosophical Transactions of the Royal Society, vol. 33, no 78,‎ 1724, p. 381–391 (DOI 10.1098/rstl.1724.0016)
  5. (en) « List of Fellows of the Royal Society 1660 – 2007 » (consulté le 9 août 2014)
  6. « Résolutions de la 10e Conférence Générale des Poids et Mesures : Définition de l'atmosphère normale » (consulté le 9 août 2014)

Marie-Nicolas Bouillet et Alexis Chassang (dir.), « Gabriel Fahrenheit » dans Dictionnaire universel d’histoire et de géographie,‎ 1878 (Wikisource)

Liens externes[modifier | modifier le code]